《Translational Psychiatry》:The role of the oxytocinergic system in oral microbiome composition in children with autism: evidence from a randomized controlled trial of intranasal oxytocin
编辑推荐:
本研究探索了自闭症儿童中催产素能系统与口腔微生物组组成的关联。研究人员针对学龄期自闭症(n=80)与非自闭症儿童(n=40),首次开展了为期四周的鼻内催产素给药随机对照试验。研究揭示了基线唾液内源性催产素水平与微生物均匀度、多样性及特定菌属(如Moraxella)的关联,并发现催产素给药可显著调节Centipeda、Moraxella和Rothia等菌属丰度,且Moraxella的变化与内源性催产素水平升高及催产素受体基因低甲基化相关。这为理解自闭症病理生理及探索靶向口腔微生物组的干预策略提供了新见解。
在我们身体内部,存在着一个与大脑紧密沟通的“第二大脑”——微生物组。近年来,科学家们发现,生活在我们口腔、肠道等处的万亿微生物,不仅影响着消化和免疫,更可能通过复杂的“肠-脑轴”、“口-脑轴”与我们的神经系统对话,甚至与自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)这样的神经发育疾病扯上关系。与此同时,一种被称为“爱的激素”的催产素(Oxytocin, OT),因其在社会交往、情感联结中的关键作用,也长期是自闭症研究领域的焦点。有理论认为,自闭症患者可能存在催产素能系统的功能异常。那么,一个有趣而前沿的科学问题浮出水面:这个与社会功能息息相关的激素系统,与我们口腔里的微观生态——口腔微生物组,是否也存在某种隐秘的联系?如果存在,从外界补充催产素,能否像调节琴弦一样,调谐这个微观生态的组成,从而为干预自闭症开辟一条新路径?此前,这几乎是一片空白。
为了揭开这个谜题,一个研究团队在《Translational Psychiatry》杂志上发表了一项探索性研究。他们设计了一项随机对照试验,招募了80名学龄自闭症儿童和40名非自闭症儿童作为对照。研究不仅比较了两组基线状态下唾液内源性催产素水平与口腔微生物组成的差异,更在自闭症儿童中进行了为期四周的鼻内催产素给药干预,并在治疗结束时(T1)和干预结束四周后(T2)追踪了口腔微生物的变化,同时分析了这些变化与催产素水平、催产素受体(Oxytocin Receptor, OXTR)基因甲基化状态的关系。所有分析均校正了营养和口腔护理等混杂因素。
主要技术方法简述:
研究采用随机对照试验设计。研究对象为80名ASD儿童和40名非ASD儿童。核心干预为对ASD儿童进行为期4周的鼻内催产素或安慰剂给药。主要检测指标包括:通过酶联免疫吸附测定(ELISA)测量唾液内源性催产素浓度;通过16S核糖体RNA(rRNA)基因测序分析口腔微生物组组成(包括α多样性、β多样性和菌属相对丰度);通过焦磷酸测序分析OXTR基因的DNA甲基化水平。
研究结果:
基线关联:内源性OT水平与口腔微生物组特征相关
研究发现,在基线期,较低的唾液内源性催产素水平与更高的口腔微生物均匀度(Evenness)和多样性(Diversity)指数相关。进一步分析识别出12个菌属的丰度与催产素水平存在显著关联。其中,Moraxella菌属尤为关键:其基线丰度较低与较高的内源性催产素水平相关。
OT干预引起ASD儿童口腔微生物组的改变
在接受了四周鼻内催产素治疗的自闭症儿童中,其口腔微生物组成发生了显著变化:
- •
治疗刚结束时(T0-T1),Centipeda菌属的丰度显著增加,而Moraxella菌属的丰度显著下降。
- •
在治疗结束四周后的随访期(T1-T2),观察到Rothia菌属丰度的后续降低。
Moraxella:连接OT干预、内源性OT与表观遗传的关键菌属
对Moraxella菌属的深入分析揭示了其核心作用:
- •
催产素干预导致的Moraxella丰度下调幅度越大,干预后个体内源性催产素水平的增加也越显著。
- •
这种更强的催产素诱导的Moraxella下调,还与催产素受体(OXTR)基因的1低甲基化状态相关。DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰,通常基因启动子区的高甲基化会抑制基因表达,而低甲基化则可能促进表达。
研究结论与意义
这项探索性研究首次提供了催产素能系统参与塑造自闭症儿童口腔微生物组组成的直接证据。它揭示了内源性催产素水平与口腔微生物多样性及特定菌属(尤其是Moraxella)的基础关联,并证明外源性鼻内催产素干预能够在短期内特异性地改变口腔菌群结构。更重要的发现是,干预引起的微生物变化(Moraxella减少)与内源性催产素水平的升高及OXTR基因的低甲基化存在关联,这暗示了“外源性催产素干预→微生物组改变→表观遗传调节→内源性催产素系统功能变化”的可能通路。
这项研究的意义深远。首先,它将两个自闭症研究的热点领域——催产素能系统和微生物组——联系起来,为理解自闭症的复杂生物学机制提供了新的整合视角。其次,研究结果提示,口腔微生物组的特定菌属(如Moraxella)或许未来可作为评估自闭症生物学亚型或预测催产素治疗反应的潜在生物标志物。最后,这激发了新的科学猜想:针对口腔微生物组的调节(无论是通过催产素还是其他方式),是否可能成为改善自闭症核心症状的一种新颖治疗策略?这为未来开发针对微生物-脑轴的自闭症干预方法奠定了重要的前期基础。当然,作为一项探索性研究,其结论需要在更大样本、更长期的研究中进一步验证,并深入阐明其背后的分子机制。